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FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
Diseño Estructural Para Vivienda En Suelo Con Nivel Freático Alto, Utilizando Cimentaciones Superficiales Reforzadas Del
Distrito Asia Cañete, Lima 2021
TESIS PARA OBTENER EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL
AUTOR
Bach. Loa Quispe, William Vicente (ORCID: 0000-0002-0604-5547)
ASESOR:
Ms. Ing. Aybar Arriola, Gustavo Adolfo (ORCID: 0000-0001-8625-3989)
LINEA DE INVESTIGACIÓN DISEÑO SISMICO Y ESTRUCTURAL
LIMA-PERÚ 2021
ii Dedicatoria
Al todo poderoso, por darme la bendición de cumplir mis objetivos y metas profesionales.
A mi madre que está en el cielo y mi padre que siempre se sacrificaron por mi educación y brindarme el apoyo necesario en todo momento para lograr mi meta principal.
iii Agradecimiento
A la Universidad César Vallejo, por recibirme y ofrecerme la oportunidad de obtener mi título profesional
A nuestro asesor de curso, el Mg. Aybar Arriola, Gustavo Adolfo por su dedicación y apoyo constante.
Al Ingeniero Paul Avalos Ochoa, por brindarme el asesoramiento como especialista en estructura.
iv Índice de contenidos
Dedicatoria ... ii
Agradecimiento ... iii
Índice de contenidos ... iv
Índice de tablas ... vi
Índice de figuras ... vii
Resumen ... ix
Abstract ... x
I. INTRODUCCIÓN ... 1
II. MARCO TEÓRICO ... 4
III. METODOLOGÍA ... 13
3.1. Tipo y diseño de investigación ... 13
Tipo de Investigación. ... 13
Diseño de Investigación. ... 13
3.2. Variables y operacionalización ... 14
3.3. Población, muestra y muestreo ... 15
3.4. Técnicas e instrumentos de recolección de datos ... 15
3.4.1. Técnicas ... 15
3.4.2. Instrumentos ... 15
3.5. Procedimientos ... 15
3.6. Método de análisis de datos ... 16
3.7. Aspectos éticos ... 16
IV. RESULTADOS ... 18
4.1. Diseño estructural ... 18
4.1.1. Componente cimentaciones ... 18
v
4.2. Calculo estructural... 29
4.2.1. Diseño de columnas ... 29
V. DISCUSIÓN ... 65
VI. CONCLUSIONES ... 67
VII. RECOMENDACIONES ... 68
REFERENCIAS ... 69
ANEXOS ... 73
vi Índice de tablas
Tabla 1. Operacionalización de Variables ... 14
Tabla 2. Resultados del estudio de mecánica de suelos ... 18
Tabla 3. Esfuerzos actuantes en la columna ... 29
Tabla 4. Verificación por flexo-compresión... 30
Tabla 5. Estribos por confinamiento ... 31
Tabla 6. Esfuerzos actuantes en la columna ... 32
Tabla 7. Verificación por flexo-compresión 2... 32
Tabla 8. Colocación de estribos por confinamiento ... 34
Tabla 9. Esfuerzos cortantes en la columna - 3 ... 34
Tabla 10. Verificación por flexo-compresión 3 ... 35
Tabla 11. Colocación de estribos por confinamiento - 4 ... 36
Tabla 12. Distribución de acero principal en elementos estructurales columnas . 37 Tabla 13. Momentos en X en muro de piscina ... 54
Tabla 14. Momentos en Y en muros largos de la piscina ... 56
Tabla 15. Momentos en X en muro corto del tanque ... 58
Tabla 16. Momentos en Y en muro corto del tanque ... 60
Tabla 17. Resumen de refuerzo en muros de cisterna ... 61
vii Índice de figuras
Figura 1. Sección transversal del mejoramiento del terreno y la cimentación ... 19
Figura 2. Vista en planta de la sección de la cimentación ... 20
Figura 3. Vista en 3D de la sección de la cimentación ... 20
Figura 4. Vista de la cimentación con la propiedad del terreno el cual se va apoyar ... 21
Figura 5. Carga muerta en la cimentación ... 21
Figura 6. Carga viva de la cimentación ... 22
Figura 7. Carga de sismo en la dirección y en la cimentación ... 22
Figura 8. Combinaciones de carga para la verificación de las presiones sobre el suelo ... 23
Figura 9. Verificación del asentamiento ante cargas de servicio sobre el terreno 24 Figura 10. Verificación de la presión de las cargas de servicio sobre el terreno - 0.932kg/cm2 ... 24
Figura 11. Verificación de la presión de cargas de sismo sobre el terreno ... 25
Figura 12. Combinaciones de carga y la envolvente para el diseño de la cimentación ... 26
Figura 13. Momento máximo de la envolvente para el diseño de la cimentación. 26 Figura 14. Máximo momento de la cimentación ... 26
Figura 15. Cortante máximo por flexión en la cimentación ... 27
Figura 16. Diseño de Columna ... 29
Figura 17. M Vs P ... 30
Figura 18. Diseño por cortante ... 31
Figura 19. Diseño de Columna ... 31
Figura 20. M Vs P - 2 ... 33
Figura 21. Diseño por Cortante ... 33
Figura 22. Diseño de Columna ... 34
Figura 23. M Vs P - 3 ... 35
Figura 24. Diseño por Cortante ... 36
Figura 25. Diseño por por flexión de placa de concreto armado ... 38
Figura 26. Diseño De vigas ... 39
Figura 27. Diseño De vigas ... 41
Figura 28. Diseño De vigas ... 43
viii
Figura 29. Diseño de Losa Aligerada Ejes A,C y E ... 45
Figura 30. Diseño de Losa Aligerada Ejes C y E ... 46
Figura 31. Diseño de Losa Aligerada Ejes A,B,C y E ... 47
Figura 32. Diseño de Losa Aligerada ... 48
Figura 33. Diseño de Escaleras……….49
Figura 34. Diseño de Escaleras ... 50
Figura 35. Diseño de Escaleras ... 51
Figura 36. Diseño de Escaleras ... 52
Figura 37. Diseño de piscina ... 53
Figura 38. Diseño de paredes del tanque ... 54
Figura 39. Diagrama de presiones - piscina ... 55
Figura 40. Diagrama de presiones (momento horizontal) ... 57
Figura 41. Diagrama de Presiones (Momento Vertical) ... 59
Figura 42. Diagrama de presiones (momento horizontal) ... 60
Figura 43. Diseño de loza de fondo ... 63
ix Resumen
La presente investigación titulada Diseño estructural para vivienda en suelo con nivel freático alto, utilizando cimentaciones superficiales reforzadas del distrito Asia, Cañete, Lima; ostenta como objetivo principal, realizar un óptimo análisis y posterior diseño estructural, partiendo desde el estado del terreno, evaluándolo mediante un estudio de mecánica de suelos; el cual nos proporcionará los datos exactos que requerimos para nuestro diseño estructural. Dado que el lugar en donde se sitúa la investigación se encuentra muy cerca del litoral marítimo, el nivel freático suele estar a un nivel superficial; es por ello, que en esta investigación se plantea realizar el mejoramiento del suelo mediante un sistema de drenaje conformado por over, y la impermeabilización para controlar el ascenso del nivel freático a la superficie con geomembrana, que cubre toda el área de cimentación y los laterales hasta el nivel de relleno con afirmado, a fin de mejorar la capacidad portante; la cimentación se reforzará mediante zapatas corridas de doble malla, con vigas de cimentación entre columna y columna confinando toda el área de cimentación, además se utilizará un 80% del uso de muros estructurales y un 20% de muros de albañilería confinada.
La metodología empleada, consistió en un estudio de tipo cuantitativo y un diseño no experimental-transversal; asimismo, utilizó la técnica de la observación para reunir datos, así como el análisis documental de manera exhaustiva del expediente y planos originarios, que permitirá un cotejo en campo apegado a la normativa legal vigente. Los resultados obtenidos fueron, que el expediente técnico no cuenta con datos correctos, respecto de lo que indica la norma a los asumidos por el consultor en la elaboración del expediente técnico. Por lo cual, se requiere una reformulación del proyecto, que adopte todos los requerimientos normativos a fin de asegurar una adecuada resistencia, seguridad estructural y sísmica.
Palabras clave: Diseño estructural, edificaciones, nivel freático, suelos.
x Abstract
The present investigation titled structural design, for housing in soil with high water table, using reinforced superficial foundations of the Asia Cañete Lima district; Its main objective is to carry out an optimal analysis and subsequent structural design, starting from the state of the land, evaluating it through a soil mechanics study which will provide us with the exact data we require for our structural design. Since the place where the research is located is very close to the sea coast, the water table is usually at a superficial level, which is why in this research, it is proposed to improve the soil through a drainage system made up of over and waterproofing to control the rise of the water table to the surface with a geomembrane, which covers the entire foundation area and the sides up to the level of infill with affirmed, in order to improve the bearing capacity, the foundation will be reinforced by double run footings mesh, with foundation beams between column and column confining the entire foundation area, in addition, 80% of the use of structural walls and 20% of confined masonry walls will be used. The methodology used consisted of a quantitative study and non-experimental-cross-sectional design, likewise, it used the technique of observation to gather data, as well as exhaustive documentary analysis of the original file and plans that will allow a comparison in attached field to current legal regulations. The results obtained were that the technical file does not have correct data, with respect to what the standard indicates to those assumed by the consultant in the preparation of the technical file. Therefore, a reformulation of the project is required, which adopts all the regulatory requirements in order to ensure adequate resistance, structural and seismic safety.
Keywords: Structural design, building, water table, soils.
1 I. INTRODUCCIÓN
Las cimentaciones, representan el soporte de una edificación o construcción de cualquier naturaleza; lo cual, hace necesario tener conocimiento de las diferentes variaciones y tipologías en que pueden llevarse a cabo las mismas, para así apreciar los diferentes elementos de los cuales tiene dependencia un cimiento, a manera de que actúe de manera eficaz.
En el caso de los suelos que manifiestan una capa freática elevada, los mismos exponen limitantes referidas al proceso de cimentación, requiriendo tratamientos apropiados para que el mencionado recobre en cierta manera, su capacidad; sirviendo de sustento para una cimentación; por lo que son propuestos, mecanismos de drenajes y procesos de relleno que faciliten la edificación de la tipología de cimentación específica y apropiada.
Ahora bien, el presente estudio está situado en el Distrito Asia Cañete, del departamento de Lima; el cual, se caracteriza por presentar un nivel turístico debido a su localización a orillas del mar; razón que ocasiona, la presencia de una tipología de suelo con elevados niveles freáticos, para lo cual deben ejecutarse calicatas, que permitan llevar a cabo la valoración del contexto de los estratos, y así tener la posibilidad de diseñar el perfil estratigráfico; siendo éste, el aportante de los datos necesarios, a modo de poder realizar la definición de la cota con mayor optimización para la cimentación de la estructura.
Es por lo expuesto, que el estudio tiene su atención puesta en la construcción de una vivienda multifamiliar en el Distrito de Asia, debido a que se trata de una estructura de categoría C, de acuerdo al RNE (Reglamento Nacional de Edificaciones), la norma E.030 de suelo y cimentación en su apartado 15, indicativo de la categorización y factor de utilización; donde puede observarse, su naturaleza de edificación.
Es por ello, que en el desarrollo de esta investigación se contempla un mejoramiento en el suelo, que tiene el respaldo de las normas nacionales e internacionales, al igual que otorgar la garantía de un rendimiento estructural ideal frente a probables sucesos de naturaleza sísmica; conllevando entonces, a intentar exponer el proceso y los resultados arrojados del escrutinio del expediente técnico titulado “DISEÑO ESTRUCTURAL PARA VIVIENDA EN SUELO CON NIVEL
2 FREÁTICO ALTO, UTILIZANDO CIMENTACIONES SUPERFICIALES REFORZADAS DEL DISTRITO ASIA CAÑETE, LIMA 2021”.
Es por el escenario expuesto anteriormente, que se procede a formular la siguiente situación problemática: ¿Cómo el diseño estructural determinara la utilización de cimentaciones superficiales reforzadas para vivienda en suelo con nivel freático alto?
A su vez, se plantean los problemas específicos que se mencionan: ¿De qué manera el estudio de mecánica de suelos ayudará en el correcto diseño estructural de una vivienda en suelo con nivel freático alto del distrito Asia, Cañete?; ¿Cómo se podría calcular la capacidad portante del suelo para una vivienda con nivel freático alto? y ¿De qué manera se garantizará una solución a la elevación del nivel freático a la superficie de la cimentación teniendo en consideración las recomendaciones del EMS?
Entonces, la investigación manifiesta relevancia, debido a la necesidad de diseñar una edificación con cimentaciones reforzadas, ya que el tipo de suelo es blando y el nivel freático se encuentra a 1.20 m; siendo el punto de partida, los estudios de mecánica de suelos, debido a que, en base a las características propias del terreno y la capacidad portante, se podrá realizar un análisis y posterior diseño estructural.
Al mismo tiempo, el estudio investigativo otorga aportes a nivel social, ya que la ejecución del proyecto nos permitirá beneficiar al propietario y a su familia, contribuyendo a una mejor calidad de vida.
Por otra parte, en lo que respecta al objetivo general, el mismo se centra en:
Determinar el adecuado diseño estructural para vivienda en suelo con nivel freático alto mediante la utilización de cimentaciones superficiales reforzadas. Para lo cual, se plantearon los siguientes objetivos específicos: Realizar el estudio de mecánica de suelos para determinar el correcto diseño estructural de una vivienda en suelo con nivel freático alto del distrito Asia, Cañete; Realizar el cálculo de la capacidad portante del suelo mediante el estudio de mecánica de suelos para una vivienda con nivel freático alto y realizar un análisis garantizando una solución a la elevación del nivel freático a la superficie de la cimentación teniendo en consideración las recomendaciones del EMS.
3 Finalmente, se plantea como hipótesis general: Realizando un adecuado diseño estructural para vivienda en suelo con nivel freático alto definirá la correcta utilización de cimentaciones superficiales reforzadas. Así, las hipótesis específicas del estudio quedan expuestas de la siguiente forma: Realizando el correcto estudio de mecánica de suelos determinara un correcto diseño estructural de una vivienda en suelo con nivel freático alto del distrito Asia, Cañete; Realizando el cálculo de la capacidad portante del suelo mediante el estudio de mecánica de suelos evita posibles fallas por cortante de suelo y asentamientos diferenciales para una vivienda con nivel freático alto y el correcto sistema de drenaje e impermeabilización de la cimentación definirá la solución a la elevación del nivel freático a la superficie de la cimentación.
4 II. MARCO TEÓRICO
Para el presente estudio, se han encontrado investigaciones previas relativas al contexto analizado como:
Ledesma y Martínez (2018) en su investigación denominada “Evaluación por desempeño del diseño estructural de viviendas en estado de vulnerabilidad alta, caso de estudio localidades de Bosa, Bolívar, San Cristóbal y Usme”; intentamos evaluar el desempeño del diseño estructural de viviendas muy vulnerables que podrían verse afectadas por terremotos. Presenta un nivel metodológico que describe el descubrimiento con procedimientos de modelado metodológico utilizando SAP 2000, siguiendo un análisis estático no lineal o acelerado. Durante la evaluación de la formación de una bisagra plástica con ciclos de carga crecientes y valores de eficiencia, se puede observar que fuera del rango elástico, la estructura comienza a deteriorarse, asumiendo que el componente principal pierde resistencia. Luego, cuando se alcanza el punto de operación, la estructura se vuelve inestable y se deben tomar medidas para evitar pérdidas humanas y económicas.
López (2017) en su estudio titulado “Evaluación estructural mediante aplicación de normativa NEC y propuestas de reforzamiento de la residencia universitaria Hogar Santa Teresita”; el propósito es realizar un diagnóstico estructural de la vivienda de la Universidad Hogar Santa Teresita en la ciudad de Quito de acuerdo con la Ley de Normas de Edificación NEC de Ecuador, y establecer una propuesta de fortalecimiento a través del análisis. Económico-técnico. Es un estudio de correlación-observación-descubrimiento con métodos de investigación sintéticos y deductivos. Métodos de recolección basados en entrevistas y revisiones de documentos. Se ha informado que los edificios tienen daños físicos como la humedad y daños mecánicos como grietas. Problemas estructurales como pilares cortos, inestabilidad debido a pilares fuertes y débiles, relacionados con las características de los edificios vulnerables a eventos sísmicos. Del mismo modo, según una evaluación cualitativa, la vulnerabilidad es alta y la puntuación es S = 0,7. En el lado de la renovación del edificio, se agregaron refuerzos revestidos de metal a las columnas, reduciendo la luz de la estructura en casi un 30%.
5
Roa y Vidal (2019) en su estudio denominado “Evaluación técnico-económica de cimentaciones en terreno con baja capacidad portante, caso: Edificio Marañón de Huamachuco, la Perla, Callao 2019”; el objetivo es realizar un análisis de dos posibles sistemas fundamentales mediante modelado y diseño estructural, así como las pruebas requeridas por la norma E0.70. Adecuado para suelos con baja capacidad de carga (1,00 kg / cm2) para minimizar el impacto de costes de esta condición. Presentó una metodología: inferencia cuantitativa aplicada; clasificación descriptiva horizontal. Podemos concluir que las alternativas de cimentación son más económicas que las alternativas de cimentación conectada y aislada, para un total de 5,16%. Por lo tanto, identificada como la mejor alternativa para utilizar como base para un proyecto de construcción multifamiliar en el Maranhão de Huamachuco.
Farina y Huapaya (2019) en su investigación denominada “Formulación de Cimentación Superficial para un Centro Comercial de 3 Piso en una zona con Suelos Licuables en la Encantada- Chorrillos”; su objetivo era proporcionar una base surrealista para un centro comercial de tres pisos en una zona de licuefacción de Wolve. La Encantada. El estudio tiene una clasificación de correlación- investigación-observación-correlación, que incluye métodos de investigación sintéticos e inferenciales y métodos de recolección de datos a través de entrevistas y revisiones de la literatura. Se puede usar una base poco profunda para demostrar la viabilidad de construir un centro comercial de tres pisos en áreas con suelo sensible. Aquí el cálculo es válido para suelos similares con formaciones licuables hasta una profundidad de unos 2,50 metros. Por tanto, si la profundidad supera los 2,50 metros, se deben realizar los análisis y cálculos necesarios para obtener los resultados requeridos para el diseño de las cimentaciones del edificio considerado.
Alfaro y Copello (2017) en su tesis denominada “Comparativo de Análisis Estructural considerando interacción suelo- estructura (ISE) vs. Empotrado, para un edificio de oficinas de 5 pisos, en la ciudad de Lima, con Sistema Dual, según la propuesta de norma E030-2014”; Tenga en cuenta las sombras y las grietas y aplique la textura del suelo y el análisis de interacción integrado de un edificio de
6 oficinas de sistema dual de cinco pisos con cimientos separados para darse cuenta de sus diferencias. En el campo de la metodología, se trata de una investigación exploratoria de correlación observacional. En el método de investigación de síntesis e inferencia; El método de recolección está representado por entrevistas y revisión de documentos. Se puede concluir que la reducción de la resistencia del modelo con la interacción del suelo y la estructura produce un mayor ahorro en términos de refuerzo de elementos estructurales. Se pueden utilizar ahorros de hasta el 5,88%
en blanco y hasta el 1 ,59% en agrietado como medio de análisis.
Bohl (2006) hace un estudio cualitativo de distintos tipos de suelos, para la
“Determinación de los factores de reducción de capacidad de suelos y su aplicación en el diseño geotécnico”, a través de estudios comparativos de diversos suelos, logra evidenciar en gráficos, la influencia de aspectos como el peso específico, el nivel freático, cargas que actúan sobre la cimentación, tamaño y forma de la cimentación y profundidad de desplante, en su capacidad portante. Concluyendo en que es importante tener un estudio de suelos certero, controlar la capacidad portante del suelo y que un buen diseño de zapatas y cimentaciones reduce riesgos y costos (tradicionales).
Cabello (2017) el objetivo es establecer una relación entre el nivel del acuífero y el tipo de cimentación durante la construcción. Usamos métodos de prueba como la medición de la distribución del tamaño de partículas, la clasificación del suelo utilizando el Sistema de Clasificación Uniforme de Suelos (SUCS), indicadores como el contenido de humedad, el ángulo de fricción, la fuerza cohesiva, el límite de líquido y el límite de plástico. Como unidad de investigación, I.E. utilizar parte de la tierra. Jorge Basadre Gromann de Huancavelica. Los autores citados de este tratado realizan estudios de suelos de manera establecida. El autor propone eliminar el nivel del agua subterránea mediante la construcción de un canal de drenaje subterráneo, aumentando la capacidad de carga de 1,00 / 𝑐𝑚2 a 1,32 𝑘𝑔 / 𝑐𝑚2, el valor de compensación del fondo es de 2,50 my el factor de seguridad total 3. El cálculo de la capacidad de carga del suelo determinada por los resultados del levantamiento de suelos tiene importantes implicaciones para el trabajo de investigación.
7 Díaz, Escobar y Olivo (2009) analizan diferentes geotextiles y sus posibles aplicaciones, "aplicación de geosintéticos en la construcción de pavimentos y drenaje de carreteras", en características como refuerzo, separación, filtración y drenaje. Debe ser una alternativa a los problemas comúnmente encontrados durante la construcción de estas estructuras, como suelos de baja capacidad de carga y suelos con un acuífero alto. Los paneles insonorizados son superiores a los métodos tradicionales por su facilidad de colocación, durabilidad y rentabilidad a largo plazo.
Puémape (2015) analizar la construcción de los cimientos del proyecto “CIUDAD VERDE”, que consta de varias edificaciones familiares con niveles freáticos en varios puntos de exploración desde 0,30 ma 1,50 m de profundidad. Identifica cada alternativa y ventaja para la construcción de la cimentación del edificio, el costo de la cimentación y finalmente analiza la construcción del sistema de drenaje para la reducción del nivel freático. El estudio propone colocar una cimentación de hormigón silópico en combinación con un sistema de drenaje para controlar el nivel del acuífero y mantenerlo a una profundidad superior a 0,50 m. Los autores mencionados de este tratado brindan soluciones a la alta presencia de agua subterránea mediante el uso de esclusas y diseños de concreto, pero también requieren estructuras estratigráficas para explorar diferentes puntos del terreno mediante la excavación de hoyos.
Entonces, en relación a la posición de los diversos autores relacionados al tema de investigación, encontramos las siguientes referencias bibliográficas:
Para Almirón y Yndigoyen (2019), definición de estructura; se refiere al conjunto de elementos estructurales que sostienen un edificio en posición vertical, como cimientos, columnas, muros, vigas y diafragmas. Más tarde entendido como pisos y techos diseñados para proporcionar fuerzas laterales a vigas y pilares en la dirección de la cimentación. El nombre no estructural también se refiere a todos los componentes de un edificio que están conectados a partes estructurales como techos, puertas y techos.
8 Por otro lado, Alzate (2017) los elementos estructurales son soportes distribuidos de estructuras que resisten y viajan hasta la cimentación, luego al suelo y así sucesivamente. La fuerza causada por el peso del edificio y su contenido y la carga causada por el terremoto. Estos elementos incluyen columnas, vigas, losas de hormigón, mampostería cortada y más.
La vulnerabilidad se refiere a la sensibilidad de una estructura a situaciones que podrían dañar las partes o componentes que la mantienen en su lugar en caso de terremotos de diversa gravedad. Cimentaciones, columnas, muros, vigas, pisos, etc. Dependiendo del nivel de daño, el daño puede ser bajo o alto.
Asimismo, la Asociación Latinoamericana de Evaluación de Riesgos Naturales (2011) indica que los daños se miden en relación al daño promedio RMD (MDR) y corresponden al costo de reparación de las instalaciones. Se mide contra el valor de reemplazo total del evento. La intensidad sísmica está en estado listo, ágil o desplazado y está más correlacionada con la extensión del daño al componente en estudio.
Los aspectos estructurales a menudo se tienen en cuenta durante la fase de diseño y construcción, si se trata de un edificio nuevo, o durante las fases de reparación y mantenimiento, incluidas las modificaciones si se trata de un edificio nuevo. Del mismo modo, un diseño estructural bien diseñado es excepcional, capaz de soportar y resistir de manera confiable terremotos dañinos pero sin colapsar.
Asimismo, la Organización Panamericana de la Salud (2020) abordó inevitablemente las externalidades relacionadas con la elección regional, el tamaño, los servicios públicos, las restricciones ambientales, las carreteras adyacentes y las conexiones a las redes urbanas. Al mismo tiempo, es necesario abordar los aspectos comunes relacionados con la planificación: interrelaciones, tráfico primario y secundario, privado y público, y enfoques generales y específicos del territorio subyacente.
9 Un aspecto importante es la correcta selección del suelo. Porque la capacidad de carga del suelo nos dice qué tipo de estructura necesitamos.
Actualmente, los estados y estructuralistas están interesados en estudiar la mecánica de suelos en áreas donde existen niveles de agua subterránea y su evaluación y análisis brindan información relevante para determinar qué tipo de cimentación utilizará en la construcción de edificios y / o infraestructura.
Si el acuífero está bloqueado por la excavación, surgirán problemas no solo en el suelo y las estructuras circundantes, sino también en los trabajos de excavación y construcción en el área circundante. El nivel del agua, la capa, el manto o el nivel del agua subterránea se define como la superficie en la que la presión del agua es igual a la presión atmosférica. En general, el nivel freático tiene la misma flotabilidad que la superficie, pero es más suave, puede flotar hacia afuera y formar depósitos de agua sueltos.
El problema es que el agua actúa como factor de inestabilidad, afectando el suelo y las estructuras superiores. Para suelos de carga, provoca alternancia de presión, sedimentación, pérdida de sustentación, fertilizante, musgo, lixiviación, etc. Y en el caso de las estructuras, causa estragos a través de procesos físicos, químicos o biológicos. Directos o indirectos como repelencia de paredes y pisos, resistencia reducida, deformación, contracción, ablandamiento, deposición, agrietamiento, penetración, erosión, humedad general, inundaciones.
La Norma E.030 (Ministerio de Vivienda Construcción y Saneamiento, 2018a), Diseño sismorresistente establece que todos los lados del edificio están diseñados para ajustarse al comportamiento sísmico de acuerdo con el principio de diseño sísmico. El artículo 3 de esta norma establece tres razones para evitar la pérdida de recursos humanos y garantizar el normal desarrollo de los servicios comunes básicos. En circunstancias imprevistas, se deben minimizar los daños a la estructura. Para ello, las hipótesis a considerar son: Ante el movimiento de un terremoto, el edificio no debe derrumbarse, causar poco daño a las personas y con el tiempo el edificio debe resistir el movimiento. Actividad sísmica moderada.
10 Además, el edificio debe seguir funcionando correctamente en caso de un gran terremoto.
Para Blanco (1994), las estructuras deben ser capaces de poder transmitir la totalidad de las cargas a razón de gravedad a las cuales son sometidas hacia su base. En tal sentido Blanco (1994), sugiere con el fin de conseguir un diseño sismoresistente adecuado; los siguientes criterios de estructuración:
a. Simplicidad y simetría.
b. Resistencia y ductilidad.
c. Hiperestaticidad y Monolitismo.
d. Uniformidad y continuidad de la estructura.
e. Rigidez lateral.
f. Existencia de un diafragma rígido.
g. Elementos no estructurales.
"El tamaño predeterminado del elemento de textura es la fuente a partir de la cual se determinará el tamaño del elemento de textura en el futuro. Déjalos en paz;
columnas, tejas, vigas y más. Las predimensiones son en cambio solo la base de las dimensiones de los componentes, porque se reajustan a las tensiones reales de la carga, cerca de la realización de los cálculos para el diseño final de la estructura (Hancco, 2017).
En otra área de la idea, la columna es un elemento del eje de compresión y es muy delgada para su longitud. Aumento de carga por flexión o inestabilidad lateral ante una carga mucho menor que la permisible. A la velocidad a la que el el impacto de está roto, luego aplastarlo.
“Las columnas largas se dañan por la inestabilidad y la flexión lateral. Las columnas intermedias están dañadas por una combinación de esfuerzos, deformaciones y aplastamiento. Finalmente, se sobrescribe la columna corta.
(Uribe J. , 2000)
“Por lo tanto, dado que la deflexión es completamente proporcional a la longitud del cubo, en resumen, para excentricidades pequeñas o miembros cortos, la deflexión lateral es despreciable y el esfuerzo de flexión no es tan importante como el esfuerzo de compresión directo. Un valor relativamente bajo. Luego, en las dos situaciones descritas, las columnas cortas están sometidas principalmente a
11 esfuerzos de compresión directos y las columnas largas están sometidas principalmente a esfuerzos de flexión. De hecho, cuanto mayor es la longitud de la columna, menor es la importancia y la influencia del esfuerzo de compresión directo y mayor el esfuerzo de flexión.
Las vigas son elementos estructurales rígidos diseñados para soportar cargas horizontales en el espacio y transferirlas a soportes. Una forma irregular de fuerza recibe la flexión y deflexión de la viga. Esto debe contrarrestarse con la resistencia del material en su superficie interior. (Chang, 2015).
“La deflexión es la distancia vertical a la que un elemento de recubrimiento de espacio se desvía de su forma original cuando se somete a cargas laterales, aumentando con la carga y el espacio, y luego disminuyendo a medida que aumenta el momento de inercia con la sección transversal. Equipo. El momento flector es el momento externo relativo al movimiento de rotación o flexión de una parte de la estructura y es igual a la suma algebraica de los momentos alrededor del eje neutro de la sección considerada. Sin embargo, la tensión de flexión es la suma de las tensiones de compresión y tracción que se producen en una sección transversal del elemento estructural. (Mehdi M. , 1999).”
“En el caso de los suelos, se trata de elementos formados por un conjunto monolítico de varios tirantes dispuestos a intervalos regulares en una o dos direcciones con un ángulo vertical y una losa encima. El ancho normal de estos tirantes es de al menos 0,1 metro y la pendiente es menos de 31/2 veces el ancho del lazo más pequeño. Asimismo, la distancia entre personas empujándose puede ser de hasta 0,75 metros. (Uribe, 2000).”
La losa unidireccional, la fuerza que actúa normalmente sobre la correa, debe cumplir con todos los requisitos de flexión, teniendo en cuenta que la carga se concentra donde sea apropiado. Pero, por el contrario, estos no son inferiores al refuerzo debido a la contracción y temperatura requeridas. Hoy, los paneles realizan varias funciones. “Las funciones del edificio se basan en asegurar que el ruido, la línea de visión y sobre todo el calor estén bloqueados. En otras palabras, no puede escuchar nada que no sea visible desde el exterior. de lado a lado y condicionado con el tiempo, debe ser menos severo. Generalmente se refiere a la separación vertical de espacios que forman pisos de diferentes tipos de edificaciones Función estructural. Esta función es una serie de paneles como
12 muebles, electrodomésticos, personas, etc. Se refiere al hecho de que debe tener una capacidad de carga para soportar una gran cantidad de carga, así como su propio peso total para agregar al acabado. Un diafragma intermedio rígido para la funcionalidad sísmica general. (Saavedra, 2019).”
A su vez, las losas se clasifican:
a. Según la dirección de la carga.
b. Según el tipo de material.
c. Según las losas vaciadas en el mismo sitio.
13 III. METODOLOGÍA
3.1. Tipo y diseño de investigación Tipo de Investigación.
Asimismo, la investigación presenta un nivel de investigación descriptivo, donde el propósito del investigador se centra en definir las propiedades que resulten relevantes de un conjunto de personas o en su defecto, de cualquier otro fenómeno que se encuentre bajo análisis o estudio; siendo posible recolectar datos relativos a la variable objeto de investigación de manera independiente o también conjunta;
para posteriormente cuantificarla y llevar a cabo una descripción de su comportamiento (Hérnandez, Férnandez, & Baptista, 2014).
La investigación desarrollada, presenta una tipología cuantitativa, partiendo de la hipótesis de que se recopila el registro de información ligada a la variable objeto de análisis, de tal manera que sean cuantificables, a través de la aplicación del análisis estadístico; y estableciendo patrones de actuación relativos a la situación analizada.
Finalmente, se trata de un estudio de campo, debido a que la recopilación de la información conectada con la variable, se realizará de forma directa de la realidad de donde ocurren los hechos; sin existir ningún tipo de manipulación o control de las mismas (Hérnandez, Férnandez, & Baptista, 2014).
Diseño de Investigación.
En cuanto al diseño de la investigación, se caracteriza por ser no experimental, ya que el investigador busca llevar a cabo una serie de experimentos, para posteriormente a través de la observación, visualizar los efectos que las mismas originan (Hérnandez, Férnandez, & Baptista, 2014).
Al mismo tiempo, presenta un diseño de corte transversal, ya que el investigador recolectará información en un solo momento, en un tiempo único;
buscando hacer una descripción de la variable estudiada, y posteriormente, llevar a cabo un análisis de su incidencia e interrelación en un momento determinado.
14 3.2. Variables y operacionalización
Tabla 1. Operacionalización de Variables
Variable Definición
conceptual
Definición
operacional Dimensiones Indicadores Unidad para
medición
Cimentaciones forzadas
Los cimientos superficiales son
esos que
descansan en las capas superficiales del suelo y que tienen la capacidad de aguantar la carga que recibe de la creación a través de la ampliación de base (EADIC, 2018)
El diseño mediante cimentaciones superficiales será a través del estudio de mecánica de sueños y el análisis estructural
existente.
Estudio de mecánica de suelos
Capacidad portante Razón Nivel freático Razón Clasificación Nominal
Análisis estructural
Diseño de
cimentación Razón
Diseño de
columnas Razón
Diseño de vigas Razón
Diseño de losas Razón
Nota: Autor de la investigación
15 3.3. Población, muestra y muestreo
Población: La población está constituida, por las viviendas ubicadas en el Anexo de Chocalla, Condominio Farallones del Distrito de Asia, Cañete- Lima.
Muestra: Vivienda ubicada en el Condominio Farallones.
Muestreo: No aplica.
3.4. Técnicas e instrumentos de recolección de datos 3.4.1. Técnicas
En el estudio se empleará la técnica referida al análisis documentario, ya que la investigación se sustentará de información proveniente de fuentes de carácter documental que se localiza en expedientes, reportes, etc.
Igualmente, el investigador se basará en la observación, ya que realizará un registro sistemático, confiable y certero de comportamientos y situaciones que son observables, por medio de un conjunto de ítems y sub-ítems.
3.4.2. Instrumentos
En lo referente al instrumento a utilizarse en la investigación que permita la recolección de los datos, el mismo estará referido a la ficha documentaria, ya que el mencionado selecciona las ideas informativas importantes de un documento, a objeto de manifestar su contenido a través de un análisis tanto documentario como estadístico; llevando a cabo experimentos en laboratorio que permiten divulgar resultados así como poseer un control de la situación investigada; todo ello mediante un procedimiento deductivo, secuencial, probatorio y de la realidad objetiva. Asimismo, se aplicarán el instrumento de campo, legal y tecnológico (Hérnandez, Férnandez, & Baptista, 2014).
3.5. Procedimientos
En procedimiento desarrollado en el presente estudio, se inició con la realización del estudio de mecánica de suelos, el cual por tratarse del caso de una vivienda unifamiliar de dos pisos, la norma indica que por no ser la situación de una edificación que albergue una cantidad excesiva de personas, el estudio de mecánica del suelo debe realizarse mediante el ensayo SPT. Sin embargo, debido a la naturaleza del caso de estudio, se empleó el ensayo promedio por corte directo;
16 realizándose calicatas para determinar el nivel freático del suelo. En este sentido se detalla que la profundidad del nivel de terreno al nivel freático es de 1.70 y es por ello, que el especialista en mecánica del suelo solicita que se lleve a cabo un mejoramiento de del suelo de 50 cm desde el nivel del nivel freático hacia la superficie, con boconerías y el resto con afirmado. Sin embargo, al ejecutar el análisis no basta solo con la realización del drenaje del agua, sino que se impermeabilice el agua y esa agua por capilaridad no ascienda a la superficie;
motivo por el cual, se consignó una geomembrana para que el mencionado líquido por concepto de la capilaridad no ascienda a la superficie.
En cuanto al diseño estructural, la estructura es un diseño de concreto armado con zapatas corridas de doble malla y con muros estructurales según la norma; empleados por dos razones: primero, debido que al momento de ocurrirse un movimiento sísmico, el adherido está más inmerso a que pueda sufrir alguna falla por causas como asentamiento, mayor fragilidad, etc.; situación que conllevó a que la mayor parte de la edificación, se empleara el sistema de muros estructurales que cuentan con acero de tres octavos. En cuanto al techo, se ejecutó con ladrillos sin presentar ningún inconveniente; y posteriormente, se trabajó toda la distribución de los ambientes.
Lo antes expuesto, hace que estructura sea rígida y no pueda sufrir asentamientos diferenciales dado que nos encontramos en una zona con un nivel freático elevado.
3.6. Método de análisis de datos
En relación con el análisis de la información recopilada en el estudio, se empleará el método cuantitativo, ya que a través de la estadística descriptiva y las medidas de tendencia central (la media aritmética, la mediana y la moda); las medidas de dispersión (la varianza, la desviación estándar y el coeficiente de variabilidad)
Igualmente, se aplicará un análisis inferencial, con la finalidad de realizar un contraste con la hipótesis, y de esta forma comprobar la veracidad de la misma 3.7. Aspectos éticos
En el estudio, el investigador se compromete a elaborar la investigación con estricta observancia de la metodología de investigación y del método científico;
17 además, de que la información contenida es enteramente de la autoría personal de la misma, lo que le otorga originalidad a la investigación.
De igual forma, en la investigación se dará fiel cumplimiento a la ética profesional, tanto desde el aspecto moral como social; estando además basada su elaboración en el respeto a la normativa APA sexta edición, así como siguiendo y cumpliendo el orden de la estructura otorgada por el Reglamento y los estándares de la Universidad correspondiente; manteniendo en todo momento la veracidad de la información vaciada en el trabajo investigativo.
A todo esto, se une el hecho de reservar la identidad de los profesionales en el área de ingeniería que participan en la investigación; destacando, por último que el investigador se compromete a no manipular los resultados obtenidos en la investigación.
18 IV. RESULTADOS
4.1. Diseño estructural
“Construcción de vivienda temporal unifamiliar de 02 niveles – Playa Farallones – Chocalla – Asia – Cañete – Lima”
4.1.1. Componente cimentaciones
El Estudio de Mecánica de Suelos se realizó por la empresa EMSGO SAC, el cual presenta un cuadro resumen con los siguientes resultados:
Tabla 2. Resultados del estudio de mecánica de suelos
verificando de que la superestructura del edificio pueda soportar una gravedad moderada (carga viva, carga muerta) y cargas sísmicas, según el tipo de suelo. Las zapatas aislantes no cumplen con las expectativas de buen funcionamiento y rendimiento estructural. Por lo tanto, se sugiere utilizar cimientos basados en cimientos corridos y viga de cimentación, y así asegurar una buena resistencia y distribución de fuerzas al suelo para crear una base sólida. Sin riesgo de que sufra algún asentamiento.
En cambio, se decidió hacer un saneamiento del suelo con las siguientes características: Este empaque se coloca para destruir la presión capilar y las grietas, ya que se recomienda excavar a 2.15 m, cuyo TM es de 6 pulgadas de espesor promedio de 0.50 m de boloneria ya que el Nivel Freático, se encuentra a -1.70m.
Luego, colocar una capa material granular de 0.50 m, compactados al 95%
de la máxima densidad seca del ensayo próctor modificado; compactar en capas
19 de 0.25m de espesor y realizar el ensayo de densidad de campo, hasta llegar a la cota donde se fundará la cimentación.
En la interface o capas de botonería de piedra y afirmado, colocar una geomembrana HDP de espesor e= 0.60mm, con la finalidad de darle mayor estabilidad al mejoramiento, y uniformidad en la distribución de cargas del afirmado hacia la bolonería.
En la siguiente imagen, se muestra una sección del mejoramiento:
Figura 1. Sección transversal del mejoramiento del terreno y la cimentación
Este mejoramiento ayudara a aumentar la capacidad admisible de la tierra.
Su éxito se basa en el estricto cumplimiento de todos los procedimientos de manejo, ya sea mediante ingeniería o relleno controlado, según lo informado por la NTE.050 Suelos y Cimentaciones. Bajo este criterio, los óptimos procesos garantizarían que se alcance una capacidad admisible mayor a la prevista en el EMS.
El modelo de la cimentación, se realizó con el programa SAFE Slab Analysis by the Finite Element, en su versión 16.02.
Las cargas fueron importadas del programa ETABS Extended Three Dimensional Analysis of Building Systems, en su versión 16.2.1 al programa SAFE;
las cargas importadas fueron en estado de servicio.
Diseño de la geometría y características de los materiales de la cimentación Concreto f’c=210kg/cm², para elementos que están en contacto con el terreno, con presencia de sulfatos y cloruros (ver EMS); se propone el uso de cemento tipo V.
Límite de fluencia del acero de refuerzo fy=4200kg/cm²
20 Figura 2. Vista en planta de la sección de la cimentación
Figura 3. Vista en 3D de la sección de la cimentación
Qadm = 0.958kg/cm², corresponde un coeficiente de balasto o de Winkler de K=2.11kg/cm³, para simular el apoyo en un medio semi infinito flexible (cimentación flexible) y de comportamiento sólo a compresión.
El espesor de las zapatas corridas e=0.50, se pudo ir incrementando de acuerdo a los esfuerzos por punzonamiento en la interfaz columna cimentación;
se verificó para las columnas más cargadas, axiales por carga de gravedad y de sismo en cada dirección.
El diseño se hizo con los esfuerzos máximos de la envolvente, ya sea para flexión, corte por flexión y punzonamiento; de acuerdo a la norma E.060 del RNE.
En las siguientes imágenes, se observa la cimentación con cargas actuantes, y las combinaciones para hallar la envolvente de esfuerzos.
21 Figura 4. Vista de la cimentación con la propiedad del terreno el
cual se va apoyar
Figura 5. Carga muerta en la cimentación
22 Figura 6. Carga viva de la cimentación
Figura 7. Carga de sismo en la dirección y en la cimentación
23 Figura 8. Combinaciones de carga para la verificación de
las presiones sobre el suelo
Una vez que se tienen las cargas en la cimentación, se hallaron las presiones ejercidas en el suelo, para lo cual se usaron las siguientes combinaciones
24 Figura 10. Verificación de la presión de las cargas de servicio
sobre el terreno - 0.932kg/cm2
Verificamos el asentamiento en el terreno:
Figura 9. Verificación del asentamiento ante cargas de servicio sobre el terreno
25 Figura 11. Verificación de la presión de cargas de sismo sobre el terreno
Se observó, que la presión actuante es de 1.41 kg/cm2, siendo la presión admisible para sismo = 0.958*1.3= 1.24 kg/cm2; se observa que la presión actuante es ligeramente mayor, estando ésta situación salvada por el mejoramiento de suelo previsto.
26 Figura 13. Momento máximo de la envolvente para el diseño de la
cimentación
Figura 14. Máximo momento de la cimentación Diseño por flexión de la cimentación
Una vez que se tienen las cargas en la cimentación, se halló la envolvente de momentos para el diseño por flexión.
Figura 12. Combinaciones de carga y la envolvente para el diseño de la cimentación
27 Al contar con viga de cimentación en las zapatas corridas, se
consideró una distribución de acero de Ø 5/8” @ 0.20 en ambos sentidos, y en ambas capas.
Diseño por corte por flexión de la cimentación
Se halló el corte máximo a una distancia de la cara de la cimentación, Vu=27.18 tn/m
Figura 15. Cortante máximo por flexión en la cimentación
El cortante máximo resistente del concreto es:
28 ØVc= Ø * 0.53 * √210 * b * d
Entonces:
ØVc= 0.85 * 0.53 * √210 * 100 * 42 = 27.42 tn >
27.18 tn … Conforme
Diseño por punzonamiento
El esfuerzo de corte por punzonamiento, no se produce en la cimentación dado que toda la cimentación a base de zapatas corridas, está conectada mediante viga de cimentación, lo cual resuelve el problema de punzonamiento.
29 4.2. Calculo estructural
4.2.1. Diseño de columnas
Figura 16. Diseño de Columna
Tabla 3. Esfuerzos actuantes en la columna
Load Case/Combo P V2 V3 T M2 M3
tnf tnf tnf tnf-m tnf-m tnf-m
1.4CM+1.7CV 6.27 -0.11 -0.09 0.01 -0.05 -0.16
1.25(CM+CV)+SX Max 2.18 0.31 0.09 0.03 0.06 0.73
1.25(CM+CV)+SX Min 8.63 -0.51 -0.25 -0.01 -0.14 -1.00
1.25(CM+CV)-SX Max 2.18 0.31 0.09 0.03 0.06 0.73
1.25(CM+CV)-SX Min 8.63 -0.51 -0.25 -0.01 -0.14 -1.00
1.25(CM+CV)+SY Max -0.84 0.03 0.18 0.02 0.11 0.04
1.25(CM+CV)+SY Min 11.65 -0.22 -0.34 0.00 -0.20 -0.31
1.25(CM+CV)-SY Max -0.84 0.03 0.18 0.02 0.11 0.04
1.25(CM+CV)-SY Min 11.65 -0.22 -0.34 0.00 -0.20 -0.31
0.9CM+SX Max 0.02 0.35 0.12 0.02 0.08 0.77
0.9CM+SX Min 6.46 -0.47 -0.21 -0.02 -0.13 -0.95
0.9CM-SX Max 0.02 0.35 0.12 0.02 0.08 0.77
0.9CM-SX Min 6.46 -0.47 -0.21 -0.02 -0.13 -0.95
0.9CM+SY Max -3.00 0.06 0.21 0.01 0.13 0.09
0.9CM+SY Min 9.48 -0.19 -0.30 -0.01 -0.18 -0.27
0.9CM-SY Max -3.00 0.06 0.21 0.01 0.13 0.09
0.9CM-SY Min 9.48 -0.19 -0.30 -0.01 -0.18 -0.27
ENVOLVENTE Max -3.00 0.35 0.21 0.03 0.13 0.77
ENVOLVENTE Min 11.65 -0.51 -0.34 -0.02 -0.20 -1.00
g k e e/h Ke/h rho A
ENVOLVENTE s Max
0.70 0.014 0.26 0.64 0.009 0.010 10.0 cm2
ENVOLVENTE Min
0.70 0.055 0.09 0.22 0.012 0.010 10.0 cm2
30
Ø longitudinal As Coloc. CONDICION
Elección 6 Ø 5/8 12.00 cm2 OK
Tabla 4. Verificación por flexo-compresión
Point Curva P-M3 Izquierda Curva P-M3 Derecha Curva P-M2 Izquierda Curva P-M2 Derecha P tnf M3 tnf-m P tnf M3 tnf-m P tnf M2 tnf-m P tnf M2 tn-m
1 122.58 122.58 122.58 122.58
2 122.58 -2.85 122.58 2.85 122.58 -1.84 122.58 1.84
3 122.53 -4.48 122.53 4.48 121.02 -2.95 121.02 2.95
4 110.26 -5.88 110.26 5.88 108.69 -3.82 108.69 3.82
5 97.48 -6.99 97.48 6.99 95.20 -4.52 95.20 4.52
6 83.97 -7.83 83.97 7.83 80.12 -4.98 80.12 4.98
7 69.41 -8.44 69.41 8.44 63.22 -5.25 63.22 5.25
8 53.60 -8.87 53.60 8.87 43.63 -5.38 43.63 5.38
9 46.84 -9.23 46.84 9.23 37.79 -5.43 37.79 5.43
10 37.55 -9.45 37.55 9.45 30.52 -5.40 30.52 5.40
11 22.95 -9.01 22.95 9.01 19.82 -4.96 19.82 4.96
12 10.03 -7.45 10.03 7.45 2.83 -3.73 2.83 3.73
13 -5.39 -5.29 -5.39 5.29 -20.18 -1.98 -20.18 1.98
14 -28.08 -1.86 -28.08 1.86 -29.07 -1.05 -29.07 1.05
15 -37.97 -37.97 -37.97 -37.97
Figura 17. M Vs P
Se usa entonces:
Ø longitudinal As Coloc. CONDICION
Elección 6 Ø 5/8 12.00 cm2 OK
31 A.2-Diseño por cortante
Figura 18. Diseño por cortante
Tabla 5. Estribos por confinamiento
Ø ESTRIBOS Lo So S
3/8 0.51 0.10 0.25 m
SEPARACIÓN 1 @ 0.05 + [email protected] Rto @ 0.25
Figura 19. Diseño de Columna
32 Tabla 6. Esfuerzos actuantes en la columna
Load Case/Combo P V2 V3 T M2 M3
tnf tnf tnf tnf-m tnf-m tnf-m
1.4CM+1.7CV 28.70 -1.39 0.02 0.00 0.04 -1.54
1.25(CM+CV)+SX Max 23.40 -1.13 0.46 0.01 0.74 -1.24
1.25(CM+CV)+SX Min 25.69 -1.26 -0.43 -0.01 -0.68 -1.39
1.25(CM+CV)-SX Max 23.40 -1.13 0.46 0.01 0.74 -1.24
1.25(CM+CV)-SX Min 25.69 -1.26 -0.43 -0.01 -0.68 -1.39
1.25(CM+CV)+SY Max 24.06 -1.09 0.07 0.00 0.12 -1.10
1.25(CM+CV)+SY Min 25.03 -1.29 -0.04 -0.01 -0.05 -1.54
1.25(CM+CV)-SY Max 24.06 -1.09 0.07 0.00 0.12 -1.10
1.25(CM+CV)-SY Min 25.03 -1.29 -0.04 -0.01 -0.05 -1.54
0.9CM+SX Max 12.89 -0.63 0.46 0.01 0.72 -0.70
0.9CM+SX Min 15.18 -0.76 -0.44 -0.01 -0.69 -0.84
0.9CM-SX Max 12.89 -0.63 0.46 0.01 0.72 -0.70
0.9CM-SX Min 15.18 -0.76 -0.44 -0.01 -0.69 -0.84
0.9CM+SY Max 13.55 -0.59 0.06 0.00 0.10 -0.55
0.9CM+SY Min 14.52 -0.80 -0.05 -0.01 -0.07 -0.99
0.9CM-SY Max 13.55 -0.59 0.06 0.00 0.10 -0.55
0.9CM-SY Min 14.52 -0.80 -0.05 -0.01 -0.07 -0.99
ENVOLVENTE Max 12.89 -0.59 0.46 0.01 0.74 -0.55
ENVOLVENTE Min 28.70 -1.39 -0.44 -0.01 -0.69 -1.54
g k e e/h Ke/h rho A
ENVOLVENTE Max 0.7 s 6
0.049 0.04 0.09 0.004 0.010 12.5 cm2
ENVOLVENTE Min 0.7
6
0.109 0.05 0.11 0.012 0.010 12.5 cm2
Propuesta inicial
Ø longitudinal As Coloc. CONDICION
Elección 4 Ø 5/8 4 Ø 1/2 13.16 cm2 OK
Tabla 7. Verificación por flexo-compresión 2
Point Curva P-M3 Izquierda Curva P-M3 Derecha Curva P-M2 Izquierda Curva P-M2 Derecha P tnf M3 tnf-m P tnf M3 tnf-m P tnf M2 tnf-m P tnf M2 tn-m
1 153.23 153.23 153.23 153.23
2 153.23 -4.36 153.23 4.36 153.23 -2.29 153.23 2.29
3 153.23 -6.86 153.23 6.86 151.27 -3.69 151.27 3.69
4 139.12 -8.99 139.12 8.99 135.86 -4.77 135.86 4.77
5 123.48 -10.69 123.48 10.69 119.00 -5.65 119.00 5.65
6 107.38 -11.96 107.38 11.96 100.15 -6.23 100.15 6.23
7 89.63 -12.89 89.63 12.89 79.03 -6.56 79.03 6.56
8 69.98 -13.52 69.98 13.52 54.54 -6.72 54.54 6.72
9 60.38 -14.24 60.38 14.24 47.24 -6.78 47.24 6.78
10 48.24 -15.01 48.24 15.01 38.15 -6.75 38.15 6.75
11 33.30 -14.25 33.30 14.25 24.77 -6.20 24.77 6.20
12 11.21 -11.59 11.21 11.59 3.54 -4.67 3.54 4.67
13 -6.56 -8.53 -6.56 8.53 -25.23 -2.47 -25.23 2.47
33
14 -32.04 -3.50 -32.04 3.50 -36.34 -1.31 -36.34 1.31
15 -47.46 -47.46 -47.46 -47.46
Figura 20. M Vs P - 2
Se verifica el correcto dimensionado de acero en la Columna analizada: Pn >> Pu Se usa entonces:
Ø longitudinal As Coloc. CONDICION
Elección 4 Ø 5/8 4 Ø 1/2 13.16 cm2 OK
Figura 21. Diseño por Cortante
